A tudósok évek óta megértik, hogy a Mars sarkvidékein a fagyos szén-dioxid (más néven szárazjég) a téli térség nagy részét lefedi. Tavasszal ez a jég bizonyos esetekben sublimálódik, ami a jég repedéséhez vezet, és a CO 2 fúvókái kiszivárognak. Ez sötét rajongók és „pókoknak” nevezett funkciók kialakulásához vezet, amelyek mindkettő a Mars déli sarkvidékére jellemző.
Az elmúlt évtizedben a kutatóknak nem sikerült látniuk, hogy ezek a tulajdonságok évről-évre változnak, ahol az ismételt kiolvadások vezettek növekedésükhöz. A Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) HiRISE fényképezőgépéből származó adatok felhasználásával azonban a Colorado Egyetem, a Boulder és az Arizonai Bolygó Tudományos Intézet kutatócsoportjának először sikerült megfigyelnie a pók kumulatív növekedését. tavasztól a másikig.
A pókok úgynevezték megjelenésük miatt, ahol több csatorna konvergál egy központi gödörbe. A sötét rajongók viszont alacsony albedó foltok, amelyek sötétebbek, mint a környező jéglap. A csillagászok egy ideje megfigyelték ezeket a vonásokat a Mars déli sarki régiójában, és több elméletet fejlesztettek ki eredetükre vonatkozóan.
2007-ben Hugh Kieffer, a Colorado Boulder Űrtudományi Intézete elmélete szerint a sötét rajongók és a pókok egymáshoz kapcsolódtak, és hogy mindkét tulajdonság a tavaszi olvadás következménye. Röviden: a Mars tavaszi időszakában - amikor a déli sarki térséget több napfénynek teszik ki - a Nap sugarai áthatolnak a jéglapokon és melegítik a talajt alatta.
Ez azt okozza, hogy a jég alatt gázáramok alakulnak ki, amelyek nyomást keltenek, végül a jég repedését idézi elő, és gejzíreket vált ki. Ezek a gejzírek ásványi port és homokot helyeznek a felszínre a kitörés utáni szél felé, miközben a jég repedései növekednek és a pályáról láthatók. Noha ezt a magyarázatot széles körben elfogadták, a tudósok nem voltak képesek megfigyelni ezt a folyamatot a gyakorlatban.
Az MRO nagyfelbontású képalkotó tudományos kísérletéből (HiRISE) származó adatok felhasználásával a kutatócsoport észrevette a déli régió egy kis csatornájú vályúját, amely három év alatt fennmaradt és növekedett. Amellett, hogy nagyon hasonlít a pókos terepre, a sötét rajongói helyek közelében volt. Ebből megállapították, hogy tanúi egy póknak, amely a kialakulásban van.
Mint Dr. Ganna Portyankina - a Boulder-i Colorado Egyetem légköri és űrfizikai laboratóriumának kutatója és a csapat kutatómunkájának vezető szerzője - e-mailben elmagyarázta a Space Magazine-nak,
„Korábban már megfigyeltük a CO 2 fúvókák által a felületben bekövetkező változásokat. Ugyanakkor mind a felszíni albedó szezonális változásai voltak, mint a sötét rajongók, vagy csak rövid életűek voltak, és a következő évben eltűntek, mint a barázdák. Ezúttal a vályúk több éven át megmaradtak, és dendritikus típusú kiterjesztést fejlesztenek ki - pontosan úgy, ahogy várjuk a nagy pókok fejlődését. ”
A pók terepéhez hasonló barázdákat már a Mars északi pólusán észleltek a múltban, ami egybeesett egy marsi forrással. Ilyenkor a HiRISE műszer adatait felhasználó tudósok apró barázdákat láttak homokdűnéknél, ahol a kitörések sötét rajongókat helyeztek el. Ami az északi barázdákat illeti, ezek nem tartósan fennálló éves események voltak, amelyek eltűntek, amikor a nyári szelek homokot raktak hozzájuk.
Ezzel szemben a Dr. Portyankina és csapata a déli sarki régióban megfigyelt vályúk három év alatt kitartóak voltak. Ez idő alatt ezek a tulajdonságok kibővítették és kifejlesztették az új „mellékfolyóikat”, kialakítva egy dendritikus mintázatot, amely a marsi pókra hasonlított. Ebből arra a következtetésre jutottak, hogy a korábban megfigyelt északi barázdáknak ugyanaz az oka - azaz a szublimáció a kipufogógázokat okozza.
Arra is következtettek, hogy az északi barázdák az idő múlásával nem alakulnak ki, mivel a dűnék anyagának nagy a mobilitása az északi sarki régióban. Úgy tűnik, hogy a különbség az eróziós homok anyag jelenlétében északon és délen, ami létrehozza (vagy elindítja) az eróziós folyamatot, amely pókszerű vályúk kialakulásához vezet - amely mindkettő csillagokra hozza a folyamatot, de képes törölje azt is.
"A déli sarkvidéki térségek számos területén szezonális sötét rajongók nem mutatnak látható homoklerakódásokat" - mondta Dr. Portyankina. „A sötét ventilátorok ezeken a helyeken lehetnek csak a keverék és a por keveréke, vagy akár csak a por is keveréke, mivel ez valójában mindenhol a Marson található. [A] a homokdal rendelkező tömlők nagyobb eróziót szenvednek csak azért, mert van szemcsés anyag a gázáramban. Alapvetően ez a régi egyszerű homokfúvás. Ez azt jelenti, hogy könnyebben és gyorsabban kell pókokat faragni ezeken a helyeken. ”
Más szavakkal, ahol a homok létezik a jégtakaró alatt, akkor a talaj, amely valószínűleg sziklasabb (vagyis keményebb)> A pók terep kialakulásához szükség lehet arra, hogy a jég alatti talaj legyen elég puha, hogy faragható legyen, de nem így. laza, hogy az egyetlen szezonális ciklus alatt újratölti a csatornákat. Röviden: a pókos terep kialakulása a pólusok felületének összetételének különbségétől függ.
Ezen felül, a többéves HiRISE-adatokból, amelyek már felhalmozódtak, Dr. Portyankina és csapata képesek voltak felmérni a Mars déli sarkvidékének jelenlegi eróziós arányát is. Végül úgy becsülik, hogy a kisebb pókszerű barázdáknak ezer marsi évre (körülbelül 1900 földév) lenne szükségük ahhoz, hogy teljes méretű pókré válhassanak.
Ez a tanulmány minden bizonnyal jelentős, mivel fontos megérteni, hogy a szezonális változások és a mai erózió új topográfiai tulajdonságokhoz vezet-e. A Mars sarkvidékeit formáló folyamatok megértése szempontjából fontos. Ahogy közelebb vagyunk ahhoz a naphoz, amikor a legénységgel ellátott küldetések és akár települések is valósággá válnak, alapvető fontosságú lesz annak ismerete, hogy ezek a folyamatok miként formálják a bolygót a Marson.
